Apakah penggunaan abu-abu gelap dalam desain Mode Gelap menghemat baterai sebanyak "AMOLED hitam" murni di layar OLED? Hasilnya mungkin akan mengejutkan Anda.
Desain Mode Gelap telah menarik banyak perhatian akhir-akhir ini, dan baik Google maupun Apple sedang terburu-buru desain bertema gelap di dalam aplikasi mereka secepat yang mereka bisa dalam persiapan untuk mereka rilis OS besar berikutnya, keduanya membanggakan Mode Gelap sebagai fitur utama. Di dunia komputer, orang-orang menanyakan pertanyaan kuno: Haruskah desain tema mode gelap menggunakan "AMOLED hitam" murni atau abu-abu tua?
Sementara saya di sini bukan untuk menjawab nada yang mana terlihat lebih baik - itu masalah pribadi, dan pada saat ini pada dasarnya adalah politik - saya ingin menjawab pertanyaan lain yang sering disertai pertanyaannya adalah apakah penggunaan abu-abu tua dalam desain bertema gelap menghemat baterai dibandingkan "AMOLED hitam" murni di OLED ditampilkan.
Jawabannya adalah ya, warna abu-abu tua tetap menghemat baterai
Dasar-dasar Tampilan OLED
Dalam OLED (HAIorganik Lbenar-Esarung tangan Diode) tampilan, setiap piksel menghasilkan cahayanya sendiri yang Anda lihat. Setiap piksel memiliki subpiksel merah, biru, dan hijau (dengan asumsi RGB bergaris untuk kesederhanaan), dan ini adalah masing-masing OLED yang memancarkan warnanya masing-masing pada kecerahan tertentu, dan kecerahan itu tergantung pada seberapa besar arus listrik yang dialirkan ke sana DIPIMPIN. Setiap warna yang dihasilkan layar merupakan campuran dari ketiga OLED ini dengan kecerahan berbeda, dan putih hanyalah campuran dari semuanya. tiga dari OLED ini. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, hitam adalah tidak adanya ketiga campuran warna tersebut tanpa adanya arus listrik yang dialirkan ke ketiga warna tersebut OLED.
Jadi, bagaimana warna abu-abu tua dibuat? Abu-abu, abu-abu tua, dan abu-abu terang sebenarnya hanyalah gradasi warna putih. Piksel abu-abu dibuat dengan membentuk piksel putih dan kemudian menurunkan arus ke ketiga OLED-nya dengan persentase berdasarkan seberapa terang atau gelap piksel tersebut. Hal ini lebih mudah dipikirkan dalam kode warna RGB, di mana #FFFFFF/rgb (100%,100%,100%) adalah putih murni, #000000/rgb (0,0,0) berwarna hitam, dan nuansa abu-abu ada tiga kali lipat dengan warna merah, hijau, dan biru yang sama komponen. Nilai masing-masing komponen merah/biru/hijau dari kode warna masukan pada dasarnya diteruskan ke RGB OLED piksel masing-masing.
Namun, saat mengeluarkan kode warna ini, ada satu langkah lagi yang dilakukan, yaitu koreksi gamma. Saya tidak akan menjelaskan gamma secara terlalu mendalam, tetapi sederhananya, koreksi gamma mengambil nilai kode warna linier yang berkisar dari 0% hingga 100% dan menaikkannya ke pangkat. Gamma tampilan standar industri menggunakan eksponen daya 2,2, sehingga setiap komponen warna masukan dinaikkan menjadi 2,2, dan itu adalah luminansi keluaran dari masing-masing OLED.
Singkatnya, komponen kode warna RGB masukan dinaikkan menjadi 2,2 dan kemudian diteruskan ke OLED merah, biru, dan hijau masing-masing piksel. Sederhana.
Sekarang kita bisa mulai menjawab pertanyaan.
Berapa banyak daya yang dikonsumsi piksel abu-abu gelap?
Kami akan menggunakan Spesifikasi Tema Gelap Material Googlewarna permukaan yang direkomendasikan adalah #121212, yang diterjemahkan menjadi RGB (7%,7%,7%). Setelah koreksi gamma (0,07^2,2) kita mendapatkan nilai 0,3%, yang berarti permukaan abu-abu gelap Google menghasilkan 0,3% luminansi permukaan putih bersih.
abu-abu tua adalah 0,3% luminansi putih murni
Ingatlah bahwa pencahayaan/kecerahan OLED bergantung pada arus listrik yang dikirimkan ke sana. Hanya 0,3% kekuatan warna putih yang dibutuhkan untuk menghasilkan abu-abu gelap. Tapi aku tahu apa yang kamu pikirkan,
"0,3% masih lebih tinggi dari 0%!"
Anda memang benar, tapi mari kita bahas beberapa tokoh dunia nyata dalam hal ini.
Saya mengukur kemanjuran cahaya layar OnePlus 7 Pro (pada 60hz) menggunakan regresi linier dengan memplot daya perangkat versus pencahayaan tampilan keluaran. Layar juga mengkonsumsi daya hanya dengan dinyalakan — driver layar menjadi aktif dan siap mengirim dan menerima sinyal dari SoC ke transistor film tipis. Saya mengukur daya perangkat saat layar menampilkan gambar hitam pekat dan pengukuran lainnya saat layar mati, lalu saya kurangi selisihnya. Layar OnePlus 7 Pro mengonsumsi daya dasar 400mW dan tambahan 4mW per nit (unit pencahayaan).
Sekarang setelah kita mengumpulkan angka daya yang realistis, kita dapat memodelkan berapa banyak daya yang dikonsumsi warna abu-abu gelap versus daya murni "AMOLED hitam." Mari kita asumsikan kecerahan layar 100 nits untuk warna putih murni, seperti perhitungannya sederhana. Pada tingkat putih ini, layar OnePlus 7 Pro akan mengonsumsi 400mW + (4mW/nit × 100 nits) = 800mW. Saat tidak menampilkan apa pun selain warna hitam, layar hanya akan mengonsumsi daya dasar, yaitu 400mW. Untuk abu-abu gelap, ingatlah bahwa kami menghitung luminansi keluarannya menjadi 0,3% dari luminansi tingkat putih, sehingga seharusnya menghasilkan 0,3 nits. 4mW/nit × 0,3 nits = 1,2mW, jadi abu-abu tua hanya mengonsumsi 1,2mW lebih banyak daripada hitam murni.
400mW vs. 401,2mW — peningkatan konsumsi daya sebesar 0,3%.
Jadi, secara teoretis, abu-abu tua mengkonsumsi a dapat diabaikan jumlah daya tambahan dibandingkan dengan menggunakan warna hitam. Tapi mungkin Anda masih ragu tentang kemanjurannya untuk mode gelap dan tidak mempercayai perhitungannya, jadi mari kita ukur saja.
Pengukuran daya perangkat nyata
Saya mengatur OnePlus 7 Pro saya ke tingkat putih tampilan 100 nits menggunakan pengukur cahaya, dan membiarkannya menyala gambar penuh hanya putih, hitam, dan abu-abu tua, masing-masing selama lima menit, dan diukur total perangkat kekuatan. Layar OnePlus 7 Pro memiliki gamma yang lebih tinggi dalam bayangannya, begitu pula saat mengukur pencahayaan keluarannya untuk #121212, hasilnya adalah 0,18 nits, bukan 0,3 nits yang kami perkirakan, jadi konsumsinya akan lebih sedikit lagi kekuatan.
Saat OnePlus 7 Pro menampilkan warna putih penuh pada 100 nits, perangkat mengonsumsi rata-rata 1000mW selama lima menit. Saat menampilkan gambar "AMOLED hitam", OnePlus 7 Pro mengonsumsi rata-rata 600mW — perbedaan yang sama yaitu 400mW dalam pemodelan kami di atas. Dan terakhir, saat mengukur warna abu-abu gelap, perangkat mengonsumsi rata-rata antara 600mW-610mW. Semua angka kekuatan yang diukur ini sejalan dengan model yang kami buat sebelumnya. Tambahan daya 10 miliwatt untuk pengujian abu-abu gelap kemungkinan besar bukan berasal dari layar, namun dari hal lain di perangkat -- mungkin radio, lonjakan SoC yang singkat, siapa tahu -- pengurasan log daya menunjukkan lonjakan arus listrik secara tiba-tiba untuk daftar terakhir yang meningkatkan rata-rata dari 0,6W menjadi 0,61W. Ini adalah proses lain dengan skenario yang sama, kecuali dalam proses ini pengujian hitam murni menghabiskan daya 50mW lebih banyak -- sekali lagi, kemungkinan besar disebabkan oleh faktor eksternal.
Namun skenario terburuknya, mari kita asumsikan bahwa 10mW bukanlah suatu kebetulan. Pada tegangan perangkat rata-rata 4,03V, tambahan 10mW tersebut berarti arus listrik rata-rata 2,5mA. Dengan baterai 4000mAh pada OnePlus 7 Pro, itu berarti tema abu-abu gelap menghabiskan tambahan 0,063% baterai perangkat per jam. Wah.
Jadi AMOLED hitam atau abu-abu tua untuk mode gelap? Pilih mana yang Anda suka, keduanya menghemat jumlah baterai berharga yang sama.